Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Formovací materiály

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 618-2037/01
Zkratka FM
Název předmětu česky Formovací materiály
Název předmětu anglicky Molding materials
Kreditů 7
Garantující katedra Katedra metalurgie a slévárenství
Garant předmětu Ing. Jaroslav Beňo, Ph.D.

Osnova předmětu

1. Dělení materiálů pro výrobu forem a jader. Složení formovacích směsí, dělení. Ostřiva - základní charakteristika, dělení ostřiv, hodnocení kvality přírodních a umělých ostřiv. Stanovení základních parametrů ostřiv.
2. Křemenná ostřiva, geneze, fyzikálně – chemické a technologické vlastnosti, nevýhody křemenných ostřiv a potlačení jejich důsledků (vady z bržděné tepelné dilatace).
3. Nekřemenná ostřiva, přírodní a umělá. Rozdělení, obecná charakteristika a možnosti jejich použití. Struktura formovací směsi. Pórovitost a prodyšnost formovací směsi.
4. Tepelně-fyzikální vlastnosti formovací směsi. Součinitel tepelné akumulace, konstanta tuhnutí a výpočet doby tuhnutí. Měrný povrch ostřiv, metody stanovení. Koeficient hranatosti a jeho účinek na technologické vlastnosti formovací směsi.
5. Aktivace zrn ostřiv, způsoby a význam. Regenerace ostřiv, metody a hodnocení kvality regenerátu. Netradiční způsoby regenerace. Pevnost formovacích směsí, adhézní - kohéýní síly pojiv. Aktivace umělých pryskyřic (silanizace) a její metody.
6. Pojivové soustavy I.-IV. generace, obecná charakteristika. Jílová pojiva ve slévárenské technologii, struktura a vlastnosti. Voda v jílových minerálech, druhy vod, stanovení optimální vlhkosti. Interakce voda - jíl. Jíly montmorillonitického typu - bentonity.
7. Vlastnosti bentonitových směsí. Aktivace bentonitů, mechanismus, chemismus a vliv na kvalitu pojiva. Změny bentonitového pojiva po tepelné expozici. Řízení jednotných bentonitových směsí, oolitizace, přínosy a nedostatky.
8. Aditiva jednotných bentonitových směsí. Nosiče pyrolýzního uhlíku (PC), princip účinku a využití. Teorie účinku lesklého uhlíku (LC), stanovení a optimální koncentrace. Vady z nedostatku/přebytku PC. Další aditiva JBS.
9. Chemizace výroby forem a jader. Pojiva II. generace - alkalické silikáty, výroba, základní charakteristika. Koloidní roztoky a jejich struktura, proces gelace. Metody a principy vytvrzování alkalických silikátů.
10. CT- a ST – směsi s alkalickými silikáty. CO2 – proces. Samotvrdnoucí směsi s kapalnými tvrdidly. Problematika rozpadavosti směsí s vodním sklem. Renezance směsí na bázi alkalických silikátů. Technologie přípravy, výroby a využití solných jader.
11. Pojiva II. generace na organické bázi. Formovací a jádrové směsi na bázi fenol-formaldehydových pryskyřic. Metoda Croninga, příprava, výroba skořepin, vady, regenerace. Metoda horkého jaderníku (HOT – BOX) a její varianty. Metoda studeného jaderníku Gisag COLD – BOX. Výběr vhodných ostřiv, rozpadavost a regenerace. Přednosti a nedostatky.
12. Formovací a jádrové směsi na bázi furanových pryskyřic. ST- furanové směsi. Druhy kyselých katalyzátorů. Vliv teploty komponentů na průběh a rychlost reakcí. Regenerace s využitím magnetické vícestupňové separace. Kvalita chromitového regenerátu. Resol – CO2. Výběr vhodných ostřiv, rozpadavost a regenerace.
13. Chemie polyuretanových pojiv. Alkyd-olejové polyuretany. Fenolické polyuretany. Metody výroby jader PUR COLD-BOX, PEP-SET. Sacharidová pojiva a aditiva.
14. Pojiva III. a IV. generace, aplikace fyzikálních a biologických účinků pro výrobu forem. Princip, použití výhody a nevýhody jednotlivých technologií

Povinná literatura

JELÍNEK, P. Pojivové soustavy slévárenských formovacích směsí : chemie slévárenských pojiv. Ostrava: OFTIS, 2004. ISBN 80-239-2188-6.
JELÍNEK, P. Disperzní soustavy slévárenských formovacích směsí: Ostřiva. Ostrava: OFTIS, 2000. ISBN 80-238-6118-2.
Slévárenství. Brno: Svaz sléváren ČR, 2000-, roč.47-. ISSN 0037-6825 
Mold & core test handbook. 3rd ed. Des Plaines: American Foundry Society, c2001-2006. ISBN 0-87433-228-1.

Doporučená literatura

ELBEL, T. Vady odlitků ze slitin železa: (klasifikace, příčiny a prevence). Brno: MATECS, 1992.
GOODRICH, G. M., ed. Casting defects handbook: iron & steel. Schaumburg: American Foundry Society, c2008. ISBN 978-0-87433-314-5.